GPS欺骗信号对变电站时间同步装置的干扰分析与测试

当前无人机诱骗设备发射的GPS欺骗信号对变电站自动化系统的安全问题尚未明晰。为此提出了一种全球定位系统(global positioning system,GPS)欺骗信号对变电站时间同步装置的干扰评测方法,理论分析了GPS欺骗信号对变电站时间同步装置的影响。测量了无人机诱骗设备在不同发射功率下的欺骗信号功率强度及电场强度空间分布,实验验证了GPS欺骗信号对时间同步装置接收卫星质量与授时精度的影响,分析了无人机诱骗设备的发射功率以及其与时间同步装置GPS/北斗卫星导航系统(Bei-Dou system BDS)接收天线间的距离对授时精度的影响规律。结果表明:时间同步装置天线距离无人机诱骗设备10 m以外,GPS诱骗信号不会使时间同步装置进入守时状态;时间同步装置天线距离无人机诱骗设备60 m以上,GPS诱骗信号对时间同步装置的影响可忽略不计,为变电站安全稳定运行提供了参考依据。

北斗/GPS实验装置设计与测试

传统定位装置多基于GPS(全球定位系统),过于集成化,接口有限且底层不够公开,不适合做高校的教学实验平台。为实现灵活设计和可靠运行,设计了一种基于STM32+定位模块的北斗/GPS实验教学装置,通过拨码开关可以便捷地实现北斗、GPS、混合定位的自由切换;对电源部分进行了特殊设计,加强了兼容性和可靠性。经测试,该实验装置可实现三种定位模式并进行灵活切换,系统工作稳定可靠,定位精度达到了预期目标,并且验证了纬度效应是影响北斗定位精度的一个因素。该装置可用于学生课堂实验、电子兴趣实践等,具有丰富的硬件、软件接口和滤波算法的预留,为后续进一步测试、验证、二次开发等提供了可能,具有一定的应用和科学研究价值。

BOOMBOX编码器GPS同步装置的开发及应用

本文针对BOOMBOX遥爆系统在与节点仪配套使用时存在的时断扭曲[1]技术问题,设计开发一种专用的GPS同步装置,确保遥爆系统激发时间和节点仪记录时间同步,并达到微秒级相位精度的技术要求。该装置利用GPS授时技术通过侦测PPS脉冲按相应的时序,控制编码器在规定的时刻启动实现整秒激发,满足使用节点仪器或有线仪器与节点仪器联合采集进行地震勘探作业时采集和激发时间同步精度的要求。

基于GPS和惯性导航的主动安全试验装置

为满足汽车主动安全测试标准中自动紧急制动(AEB)的测试需求,文章论述了一种基于全球定位系统(GPS)和惯性导航装置的主动安全试验装置。该试验装置主要包括自动驾驶机器人、可导航移动平台、实时动态(RTK)基站以及上位机(PC)控制系统。上位机控制系统的软件可以根据《中国新车评价规程》(C-NCAP)中的场景需求设置不同的试验方案,驱动测试车辆和可导航移动平台按照规定的路线和速度移动,并且测试车辆的中驾驶机器人可以和可导航移动平台实现数据及信号的互联互通。该试验装置可以用于C-NCAP的AEB中的车辆追尾(CCR)测试,根据试验结果,此装置在汽车主动安全测试中具有较强的实际应用价值。

基于GPS和RFID技术的铁路信号设备巡检系统

为便于对铁路信号设备巡检人员的管理,结合GPS(卫星定位系统)和RFID(射频识别)技术,设计了一种铁路信号设备巡检系统。它采用GPS技术记录巡检路径,考查巡检人员是否按照规定的路径和顺序检查设备,采用RFID技术考查巡检人员是否检查了某个设备。结合两种技术考查巡检人员开箱检查信号设备时的操作规范性。它将克服基于信息钮扣巡检系统的信息钮扣易受破坏、接触不良的缺点,避免由于GPS/GIS巡检系统的巡检精度低导致无法区分设备的缺陷,同时解决基于RFID的巡检系统无法进行线路巡检和无法考察巡检人员操作规范性的问题,提高了巡检系统的可靠性。本文介绍了系统设计原理、关键技术的运用及软硬件实现。

基于GPS和IEEE-1588协议的时钟同步装置的研制

面对电力系统对同步时钟的迫切需求,如何保证同步时钟的精度和可靠性成为重要问题。基于GPS和IEEE-1588协议,主要利用FPGA技术研制了一种时钟同步装置。该装置可同时进行IEEE-1588同步和接收GPS、IRIG-B码同步源发送的秒同步信号,可供选择的同步方式保证了同步的可靠性;在以太网物理层和MAC层之间的MII处检测和标记1588报文是实现高精度同步的关键方法,且1588校正本地时钟时实现了平滑修正。测试结果显示1588同步误差小于500ns,该装置具有同步精度高、可靠性好的特点,将其应用于同步相量测量单元(PMU)中,可以满足电力系统广域测量对同步时钟的要求。

高性能GPS时间同步装置研制

介绍了一种新型的基于全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)的时间同步装置,论述了该装置各单元的工作原理和特点,提出了应用精确倍频、高性能恒温晶振OCXO(OverControlledCrystalsOscillator)及误差实时补偿使装置具有高精度和高可靠性的方法,给出了在GPS信号失效情况下仍保持较长时间高精度输出的对策。该时间同步装置为实现电力系统精确可靠的状态实时监测提供了重要依据,还适用于各种高精度的同步采样系统等工业应用场合。

基于GPS实现电力系统高精度同步时钟

根据全球定位系统(global positioning system,GPS)秒时钟的随机误差和高精度晶振的累计误差互补的特点,利用数字锁相原理,通过测量GPS秒时钟与晶振秒时钟间的相位差来控制晶振秒时钟的分频系数,实时消除晶振秒时钟的累计误差,从而产生高精度秒时钟,并利用复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD)设计了高精度同步时钟系统。GPS信号接收正常时,CPLD根据数字锁相原理产生高精度同步时钟;GPS信号接收不正常时,CPU调取存储的分频系数控制CPLD产生高精度时钟。仿真分析和实验结果表明该时钟系统具有很高的时间准确度和稳定性。

基于RFID与GPS技术的配网巡检仪开发

配电网是电网的重要组成部分,配电网的日常巡检工作是保障配电网设备安全可靠运行的基础性工作.传统的配网巡检以人工巡检,纸质记录的方式进行,该方式监督机制不足,存在隐患.采用射频识别(RFID)技术和全球定位系统(GPS)技术,在手持数据终端(PDA)平台上,在WinCE环境中,利用SQL server Mobile设计手持终端数据库,采用C#.NET语言编写软件,开发了一套配电网巡检仪.通过现场测试表明,该巡检仪实现了配电网设备及线路巡检的各项功能,能满足配电网巡检的要求,有助于提升配电网巡检工作的标准化、智能化.

基于多普勒频移观测值的机动车GPS测速仪校准技术的研究

提出了一种基于现场GPS信号定标的实验室校准方法。利用3光束光遮挡测速标准装置在测试现场对卫星GPS信号直接进行速度实测定标，通过GPS记录仪保存，然后在实验室进行GPS信号回放来完成高精度机动车GPS测速仪在40～180km／h范围内特定速度值的实验室精确校准，溯源至长度和时间计量基本单位。对同一台高精度机动车GPS测速仪的现场道路实际检测和实验室GPS信号回放检测的比对试验，车速在180km／h时采用该方法的速度校准不确定度优于0．1％（k=2）.

GPS在列车完整性检查中的应用研究

研究利用GPS进行列车完整性检查的方法,通过试验结果来验证这种方法的有效性及准确度,并对报警门限和报警方式进行了研究.

基于GPS的低成本车载导航设备的研究实现

首先分析车载导航设备的核心功能,说明低成本实现方案的可行性。在此基础上,给出低成本车载导航设备的硬件框架,并对关键部件进行功能阐述。而后从导航原理、嵌入式GIS、图形开发、编码规范、程序运行、内存使用几个方面论述设备的软件系统。接着,通过实验证明该低成本车载导航设备较好地实现了车载导航设备的核心功能。最后,通过与高档车载导航设备的成本对比,体现了该设备的成本低。

基于GPS的电能计量装置时钟测试系统

研究阐述一种新型的可测试电能计量装置的时钟基频误差并采用GPS同步时间校准其实时时钟的系统的研制过程,并对系统的测量不确定度进行了分析与评定。在当前峰谷电价政策下,这种系统为电能计量管理尤其是分时电价的管理提供了一种安全、有效、准确、方便的技术手段,有效地解决了电力行业对计量装置的时钟进行准确测试的重点和难点;当然,该系统也可广泛用于其它计时精确的电子产品的时钟测试。

城市车载GPS导航系统的设计

智能交通系统(IntelligentTransportSystems,ITS)是指利用计算机、现代通信以及自动化等现代高新技术来改进城市交通状况的系统。车辆定位导航技术是ITS技术的核心部分,是实现道路管理智能化的关键技术之一。本文通过分析地理信息系统、GPS导航系统、嵌入式设备等新技术,提出了城市车载GPS导航系统的构造模型及设计思想,并讨论了该系统在ITS中的应用。

基于GPS和GPRS的铁路道口预警装置的研究

随着铁路网络的日益发达,铁路道口也随之增多,对大量的铁路道口管理逐渐成为一个复杂繁琐的问题。传统管理采用人员值守,将耗费大量的人力物力,而当前的无人值守道口由于缺少有效提示使得行车及行人安全得不到保障。针对该情况,设计出了一套基于GPS、GPRS、嵌入式电子技术和计算机软件的铁路道口预警装置。实现列车进入道口前自动提醒驾驶员、启动电子汽笛装置及地面道口电子警示牌、记录显示列车行驶状况等功能。通过PC机上的列车信息记录交换软件,交换更新列车行驶信息以便分析其运行情况。给出系统的硬、软件设计,为铁路行车安全保证提供一个较低成本的解决方案。

变电站GPS授时装置实时定时标检测方法探讨

变电站自动化系统大多采用全球定位系统(GPS)授时装置保障智能电子设备(IED)之间的时间同步,通常通过时频的方式检测其输出信号的准确性。文中提出了一种新的检测方法作为补充和完善,其核心是:应用可控的实时GPS对时脉冲,控制指定时刻的时标脉冲输出和开关的动作,检测GPS授时装置输出信号的准确性和正确性,既可检测GPS授时装置输出信号的实时准确性,也可检测输出信号携带的时间编码信息的正确性。

基于GPS的破片测速多设备同步触发方法

针对破片测速多设备同步触发时易误触发,布线困难等问题,提出了一种基于GPS的破片测速多设备同步触发方法。利用GPS高精度的秒脉冲和通用异步收发传输器(UART)时间信息周期性的同步设备系统时间;使用现场可编程门阵列(FPGA)作为控制芯片,使用高精度晶振作为基准时钟,进一步降低误差。理论分析了在30 s同步一次情况下,双设备时间误差最大为8. 4μs,长时间GPS不同步时多台设备累积误差到达1 ms时间为59 min。利用示波器对GPS模块的秒脉冲信号精度做了验证,证明两个GPS模块秒脉冲之间误差在50μs以内。最后使用数据采集仪采集同一周期性三角波,设置为GPS触发方式。两台设备在同一时间触发,观察采集到的波形,两台设备的时钟误差在20μs以内,验证了方案的可行性。

基于GPS技术的医疗监护定位装置的研制

本文探讨GPS全球定位技术在医疗监护中的应用,制备了GPS医疗监护定位装置,该装置主要由单片机控制模块和GPS接收模块两部分组成,具有精确度高、稳定性好、抗衰减能力强、耗电量小的优点,实现了对户外需看护群体的实时定位,从而辅助户外监护。

室内GPS发射器角度校准装置的研制

室内GPS利用测量的水平角和垂直角来定位，其测角误差直接影响到系统的综合测量精度，根据室内GPS的测量原理及室内GPS角度校准的技术要求，结合精密转台、同轴调整装置和竖轴激光导轨，研制了室内GPS发射器角度校准装置，并对其测角精度进行分析计算和实验验证。实验结果表明，装置的水平角测量不确定度为1．5″，俯仰角测量不确定度为0．9″，并能够同时实现室内GPS的俯仰角及水平角的校准。